0 引言
在通過大量的實(shí)驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)積累的條件下,我們認(rèn)識(shí)到很多可以影響金屬切削加工表面質(zhì)量的因素,其中包括削加工中的切削力,切削過程中用的切削液以及道具材等,在金屬切削的過程中,這些因素存在于整個(gè)切削的程中,時(shí)刻影響著金屬切削加工的表面質(zhì)量。只有對(duì)這因素進(jìn)行合理的選擇和控制金屬切削加工的整個(gè)過程,才能避免表面質(zhì)量的粗糙的現(xiàn)象,保證金屬的質(zhì)量,得到更好的經(jīng)濟(jì)效益。
1 切削力對(duì)金屬切削加工表面質(zhì)量的影響
1.1 工件材料的表面質(zhì)量對(duì)切削力的影響金屬材料受到切削力的影響,會(huì)產(chǎn)生剪切應(yīng)力,從而會(huì)產(chǎn)生剪切變形,而對(duì)于金屬塑性變形較大的材料,斷面的形狀不會(huì)很光滑,反而會(huì)很粗糙,對(duì)于大多數(shù)金屬的變形都是經(jīng)過彈性階段,然后進(jìn)入屈服階段,最后進(jìn)入彈性極限階段,這樣金屬總會(huì)發(fā)生一定的塑性變形才會(huì)斷裂,塑性變形對(duì)金屬表面的質(zhì)量影響很大,而且切削力與屈服強(qiáng)度成正比的關(guān)系,也就是屈服強(qiáng)度會(huì)隨著切削力的增長(zhǎng)而不斷地加大,這就會(huì)造成切削力對(duì)金屬表面的質(zhì)量影響更大。另外,對(duì)于切削力,會(huì)隨著金屬的塑性和韌性性能的優(yōu)良而增大,所以,對(duì)于塑性、韌性差的材料切削力更小,金屬的表面質(zhì)量也會(huì)更好。
1.2 刀具的幾何角度對(duì)金屬切削力的影響刀具有自己的幾何特征,不同幾何特性的道刀具對(duì)切削力有不同的影響,切削力主要受到前角、主偏角、刃傾角等各方面的影響,當(dāng)角度不同時(shí),產(chǎn)生的切削力的大小也不同,當(dāng)前角的角度減小時(shí),切削的變形會(huì)增大,從而使得切削力隨之增大,除此之外,切削力還受到材料本身的影響,前角對(duì)切削力的影響就與材料有關(guān),在這些角度中,主偏角主要影響在切削力的方向,只要方向有偏差就會(huì)造成切削力方向的變化,切削力有很多的方向,分為主切削力等,而刃傾角對(duì)于主切削力的影響是不大的,但是刃傾角對(duì)于其他的切削力還是有一定的影響的,比如對(duì)進(jìn)給力和背向力就會(huì)有一定的影響。所以還是要合理的選擇刀具的幾何形狀,將刀具對(duì)切削力的影響降低到最小化。
2 切削液對(duì)于金屬切削加工的影響
2.1 切削液的作用在金屬切削加工的過程中,少不了切削液的使用,在金屬的切削加工中,切削液起著重要的作用,對(duì)于金屬表面質(zhì)量也有很重要的影響,它的作用可以概括為幾點(diǎn):
第一是冷卻作用,切削液通常會(huì)以液體的形式存在,眾所周知,液體在受到高溫時(shí)會(huì)蒸發(fā),這種蒸發(fā)的過程中就會(huì)帶走熱量,從而降低金屬表面的溫度,不僅能起到降低切削溫度的作用,其中的成分還會(huì)起到冷卻的作用,能夠減小金屬在切削過程中的高溫變形、小工件和刀具的變形等。
第二是潤(rùn)滑作用,切削液在小工件和刀具之間會(huì)形成一層油膜,大家都知道油具有潤(rùn)滑的作用,能夠有效地減少摩擦力,所以這層油膜對(duì)于減少了小工件與刀具之間的摩擦力,起到了潤(rùn)滑劑的作用,這樣就會(huì)有效地減小摩擦力,從而減小切削力對(duì)金屬表面質(zhì)量的影響。
第三是排屑和清洗作用,對(duì)于切削液來說,大家都知道也體會(huì)帶走一部分的垃圾,所以,在生產(chǎn)加工中,切削液是處于流動(dòng)狀態(tài)的,可以隨時(shí)將切削過程中產(chǎn)生的廢屑沖走,還會(huì)達(dá)到對(duì)金屬表面進(jìn)行清洗的作用,使金屬表面的質(zhì)量有所提高。
第四是防銹作用,在切削液中摻雜著很多其他的成分,比如防銹劑,這樣防銹劑就會(huì)在金屬表面形成一層有效的保護(hù)膜,可以杜絕金屬與外界的空氣和水分的接觸,從而在根源上防止了金屬的生銹現(xiàn)象,提高金屬在切削加工過程中的表面的質(zhì)量。
2.2 切削液的種類切削液分為不同的種類,大體上主要分為了三類,第一類是非水溶性的切削液,對(duì)工件的刀具主要起潤(rùn)滑作用,就類似于油類的物質(zhì),這種切削液在潤(rùn)滑方面的作用是相當(dāng)明顯的;第二類是水溶性的切削液,它就相當(dāng)于水,流動(dòng)性很大,在金屬的切削加工中,主要起著清洗金屬切削加工中的廢屑的作用和冷卻切削溫度的作用,使得金屬表面的質(zhì)量得到保障;第三類是表面活性劑,這是一種既能溶于水又能溶于油的物質(zhì),它能將水和油有效地連接在一起,使其有效地融合成一個(gè)整體,從這里就可以看出,表面活性劑具有乳化的作用。
2.3 對(duì)于切削液的選擇對(duì)于切削液的選擇,是要根據(jù)材料的性質(zhì)和加工方法以及對(duì)于刀具材料的具體情況來選擇切削液,第一可以根據(jù)工件的材料來選擇合適的切削液,對(duì)于塑性材料或者韌性較好的材料就需要加入切削液,而對(duì)于脆性材料就不需要加入切削液了;第二是要根據(jù)加工的方法來進(jìn)行切削液的選擇,對(duì)于產(chǎn)生金屬?gòu)U屑較多的材料就需要考慮加入液體切削液了,對(duì)于需要冷卻的材料,或者是對(duì)冷卻要求較高的材料就必須要加入切削液。不同需求的材料需要加入不同類型的切削液,所以,要充分了解金屬材料的各種性質(zhì)和使用的要求,根據(jù)材料的具體需求和特點(diǎn)合理的選擇切削液,提升金屬的表面質(zhì)量。
3 刀具材料對(duì)金屬切削加工的影響
3.1 刀具材料的性能刀具具有很強(qiáng)的硬度和強(qiáng)度的性能,而且好的刀具會(huì)比較耐磨,比較耐高溫和具有良好的導(dǎo)熱性,對(duì)于硬度較高的刀具在切削過程中完成切削的效果是非常明顯的,只有足夠強(qiáng)度的刀具才能很好地完成任務(wù),保證質(zhì)量和安全。
3.2 刀具材料的種類刀具這種材料一般都是按照材料的性質(zhì)來分類的,一般分為通用型高速鋼刀具和高性能高速鋼刀具,在金屬的切削加工中,高速鋼是最常用的,也是應(yīng)用最廣泛的,不同的材料的刀具材料擁有不同的性質(zhì)特點(diǎn),在選擇刀具時(shí)應(yīng)該根據(jù)加工的實(shí)際要求來合理的選擇刀具。
3.3 合理選擇刀具材料刀具材料的選擇一般是根據(jù)金屬切削加工的實(shí)際要求來選擇的,在對(duì)金屬加工的時(shí)候,對(duì)于有色金屬的切削加工時(shí)一般會(huì)采用金剛刀,因?yàn)榻饎偟兜馁|(zhì)地比較硬,耐磨性能比較好,而且很重要的一點(diǎn)是它的摩擦系數(shù)小,這在很大程度上減小了切削力,對(duì)金屬切削加工的表面質(zhì)量的控制是非常有利的;對(duì)于合金材料進(jìn)行切削加工時(shí),一般會(huì)采用立方氮化硼刀具材料,因?yàn)樗幕瘜W(xué)性質(zhì)非常的穩(wěn)定,并且它的硬度也很高,對(duì)金屬切削加工時(shí)的影響非常小。總而言之,對(duì)于金屬材料的加工要因材料和方法的不同來確定刀具材料。
4 結(jié)束語(yǔ)
金屬在我們的生活中起著舉足輕重的作用,通過上面的分析,我們知道有很多因素都影響著金屬切削加工中金屬的表面質(zhì)量,我們要順利的完成金屬的加工,而且還要保證金屬的表面質(zhì)量是有一定的難度的,但是只要加強(qiáng)對(duì)金屬切削加工過程中的表面質(zhì)量的控制,我們就會(huì)得到更好的產(chǎn)品,保證金屬產(chǎn)品在切削加工的表面質(zhì)量。
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